Le C-RAU (Centre de Recherches en Agriculture Urbaine), fondé à Gembloux Agro-Bio Tech ULiège en 2011 par le Pr Haïssam Jijakli, développe des compétences en agriculture urbaine et en revalorisation de zones urbaines et péri-urbaines.

Au cœur de la plateforme WASABI, ces projets d’agriculture urbaine, permettent d’étudier :

Des serres sur toits

En installant des serres sur les toits plats des bâtiments, il est possible de réduire nos émissions de CO2, tout en utilisant les déperditions de chaleur des constructions pour chauffer ces serres. A Gembloux, avec le projet SERR’URE (pour SERRe URbaine basse Energie), la toiture du centre de recherche TERRA accueille, depuis l’été 2021, ce type de systèmes de production innovants. Les aspects tant culturaux, architecturaux qu’économiques et énergétiques y sont envisagés par des professionnels d’expertises complémentaires. Novateur et intersectoriel, ce projet (dit « GROOF », contraction de « Greenhouses to Reduce CO2 on roOFs ») repense ainsi à la fois le partage de l’énergie et la production locale d’aliments. Financé par Interreg North-West-Europe, GROOF a débuté en 2017. En Belgique, l’Université de Liège (via le C-RAU et le Smart City Institute HEC Liège), Groupe One et le Cluster Eco Construction sont partenaires de ce projet. Au niveau européen, GROOF est développé avec onze partenaires (publics et privés) au Luxembourg, en France, en Belgique, en Allemagne et en Espagne.

Quelques chiffres

  • 30% d’énergie en moyenne est perdue par la toiture
  • 13% d’énergie a été économisée sur le toit de TERRA par rapport à une serre traditionnelle, simplement en optimisant le design de la serre
  • 11 partenaires pour ce projet au niveau européen
  • 4,9 millions euros de budget dont un peu moins d’1 million pour le C-RAU
  • 10 projets accompagnés à fin 2021 à travers l’Europe du Nord-Ouest pendant 1 an, et d’autres à venir
  • 4 serres-pilotes en toiture chez les partenaires du projet, dont une de 200 m2 sur le toit du centre de recherche TERRA

L’aquaponie

Entre autres avantages, cette technique de culture met à disposition légumes et protéines animales en un même lieu, et ce, en mode économie circulaire : l’eau enrichie par les déjections de poissons est utilisée pour nourrir des plantes ; l’eau purifiée par les plantes peut être renvoyée dans l’eau des poissons. Comparée aux modes de culture classiques, l’aquaponie a également le mérite de consommer moins d’eau et… zéro fertilisant de synthèse, pesticide ou antibiotique. Technique de production hors sol, l’aquaponie est aussi « tous terrains » : il devient possible de cultiver dans des régions où l’horticulture en pleine terre est a priori peu probable (sols pollués, régions arides ou environnements urbains). Ce genre de système de production étudié au C-RAU est déjà en train d’essaimer par-delà nos frontières : de nombreux travaux de fin d’études dans des universités partenaires à l’international traitent de ces techniques, et des projets se mettent en place (aquaponie au Bénin, bioponie au Congo ainsi que dans le désert du Sahara).

Pour maîtriser le potentiel de cette technique de culture, deux systèmes aquaponiques ont été développés et sont étudiés au C-RAU (Centre de Recherches en Agriculture Urbaine), à Gembloux Agro-Bio Tech ULiège : la PAFF Box et le SAPRISTI.

  • La PAFF Box (soit « Plant And Fish Farming Box » ou littéralement « boîte pour la culture de plantes et l'élevage de poissons ») a permis au C-RAU de faire ses premiers pas en aquaponie. Construit en 2012, ce système aquaponique compact et expérimental a ensuite permis de belles avancées  dans des projets de recherches de plus grande ampleur. Sur l’équivalent de 2 places de parking, on étudie à taille humaine la production en ville ou sur tout type de sol non exploitable. Ce prototype consiste en un container maritime coiffé d’une serre légère. Le bas est occupé par les poissons et le haut, par des lits de culture hydroponique. Les occupants y vivent en bonne intelligence : l’eau des poissons est pompée vers les plantes sans modifications externes et retourne ensuite vers les poissons. La PAFF Box permet d’étudier les performances de productions végétales et animales en aquaponie. La qualité de l’eau, les éléments nutritifs libérés par les poissons et leur flux sont mesurés et suivis sur le long terme.
  • Le SAPRISTI (acronyme de « System Aquaponics and Pilot for Research and Innovation in Science and for Transfer to Industry ») est un système aquaponique modulaire permettant d’effectuer des recherches, tout en étant à une échelle suffisamment grande pour représenter un système pilote industriel. Il a été développé grâce à un projet FEAMP (Fonds Européen pour les Affaires Maritimes et la Pêche). En quelques mots : de grands bassins d’élevage de poissons et une serre vivent en économie circulaire selon le principe de l’aquaponie. Depuis 2018, dans le cadre du projet Smart Aquaponics, une quinzaine d’organismes d’expertises complémentaires entendent ainsi reproduire les différents types de systèmes aquaponiques professionnels, ceci à l’attention d’un public toujours plus vaste. Divers outils sont en train de voir le jour avec le soutien d’Interreg France-Wallonie-Vlaanderen, de la Wallonie, des Provinces de Flandre occidentale et orientale, ainsi que du C-RAU (Centre de Recherches en Agriculture Urbaine, à Gembloux Agro-Bio Tech ULiège) qui coordonne le projet. Parmi ces outils : l’application Smart Aquaponics, interactive et éponyme du projet, initie ses utilisateurs à la réalité de l’aquaponie. Il s’agit cette fois d’aquaponie en mode 2.0 permettant de simuler, de monitorer et d’apprendre l’aquaponie recirculée. Cette app’ rend ainsi l’aquaponie − encore peu connue et peu inculquée − accessible tant aux particuliers qu’au secteur de l’HoReCa, aux entreprises, aux écoles, au monde associatif, etc.

Quelques chiffres

Pour la PAFF Box :

  • 3 thèses et une dizaine de Travaux de Fin d’Etudes et stages
  • 2 tanks à poissons (tilapias)
  • 800 l d’eau de bassin d’élevage de poissons avec 10 m2 de cultures
  • 2800 l d’eau circulent dans tout le système, avec seulement 3% de renouvellement quotidien
  • 100 poissons adultes élevés en moyenne
  • 4 lits de culture hydroponique (avec laitues, basilic, bettes, aromates et concombre)

Pour le SAPRISTI :

  • 8 systèmes aquaponiques effectifs
  • 70 m² de cultures disponibles en serre reliées à3 systèmes d'élevage de poissons de 5 m³ chacun
  • 300 000 euros de budget pour le C-RAU

Pour Smart Aquaponics :

  • 13 partenaires associés à Gembloux Agro-Bio Tech ULiège
  • 2 000 000 euros environ de budget dont 600 000 euros pour le C-RAU

Parcelles maraichères pleine terre (le jardin TERRA-Terre)

La culture sur butte de type permacole est-elle réellement adaptée à la culture de légumes ? Le paillage à base de laine de mouton est-il efficace ? Est-il possible d’utiliser des déchets produits sur le site de la faculté de Gembloux Agro-Bio Tech ULiège pour fertiliser les légumes ?... Ce sont autant de questions auxquelles tentent de répondre, avec son équipe, le Dr Caroline De Clerck (coordinatrice des expérimentations scientifiques et projets réalisés sur les parcelles) sous la houlette du Pr Haïssam Jijakli. Les résultats de ces recherches seront mis à disposition des scientifiques de divers horizons et disciplines.

A Gembloux Agro-Bio Tech ULiège, les parcelles maraichères sont réparties sur une surface totale de 57 ares, divisée en 3 parties. Y sont étudiées les différentes techniques de culture applicables en zones urbaines et péri-urbaines. Celles-ci sont : la culture sur butte, l’agroforesterie maraichère (combinaison de légumes et d’arbres fruitiers) et le SPIN farming (culture intensive sur de petites surfaces).

Une 4e partie, un potager communautaire, est destinée à accueillir des étudiants et des employés de la faculté, ainsi que des citoyens et des écoliers gembloutois souhaitant cultiver un petit bout de terre. Il s’agit également d’un espace de rencontre y compris intergénérationnel, le tout au sein d’un environnement naturel et riche en biodiversité.

Quelques chiffres

  • Zéro pesticide
  • 750 kg de courgettes produits en 2020
  • Une trentaine d’espèces de légumes
  • 1 chercheur, 1 technicien maraicher et 1 ouvrier maraicher
  • 57 ares de parcelles maraichères divisées en 3 thématiques (permaculture, agroforesterie maraichère, SPIN farming)
  • 1 bac de culture sur butte c’est : 45 brouettes de terre, 15 km de marche avec brouette et 3 tonnes de terre déplacées

Les molécules végétales d’intérêt

Certes un peu en marge de l’agriculture urbaine, le container du projet OptiBiomasse a trouvé sa place sur le site de WASABI, à un jet de pierre des projets d’aquaponie et des parcelles maraichères. Dans ce concept intégré d’usine végétale, le chanvre, l’euphorbe et l’armoise y sont cultivés pour délivrer des molécules d’intérêt. Nous parlons cette fois de nutrition, mais aussi de cosmétique et de santé. Hors sol, ces cultures devraient contribuer également à la revalorisation des friches industrielles, lieux d’énergies fatales et autres milieux où la culture est a priori peu probable. Ceci afin de durabiliser une chaîne d’approvisionnement locale, activant le développement d’emplois dans un secteur professionnel à forte valeur ajoutée.

Le projet a nécessité la mise en œuvre de technologies avancées (chambres de culture verticale à environnement contrôlé, système de phénotypage robotisé, chaîne analytique de l’activité métabolique végétale, afin d’étudier et d’optimiser les voies naturelles de synthèse des molécules recherchées).

OptiBiomasse compte parmi le portefeuille de projets Tropical Plant Factory, financés par la programmation En Mieux 2017-2020 (FEDER-Wallonie) et supportés par le programme VERDIR (ULiège).

Quelques chiffres

  • une dizaine de collaborateurs sur site
  • 2 containers pour accueillir les cultures hors sol
  • 1 robot 6 axes associé à 2 caméras hyperspectrales
  • 70 m2 de surface de culture verticale indoor
  • 576 m2 de surface de culture outdoor, plateau de phénotypage, plateau de biologie moléculaire
  • 200 m2 de production végétale hydroponique verticale
  • 1900 m2 de culture de chanvre en champ
  • 5500 plantes cultivées en hydroponie
  • 120 kg de biomasse végétale fraîche produite pour la totalité des variétés de plantes étudiées
  • 1050 gr d’inflorescence femelle sèche de chanvre produite en indoor
  • 80 m2 de culture de chanvre en indoor
  • 1440 données collectées/24 h pour 16 variables et par container (au nombre de 2). Ce qui représente 080 données environnementales collectées par jour
  • 4To de données d’imagerie traitées par caméra/jour

 

En savoir plus…

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